C++中typename的用法

前言

最近在看STL源码剖析时，遇到关于typename的用法，平常接触到的只是在定义模板参数时使用，直到遇到这个问题我才彻底的查找了typename的用法。先看下一个例子：

typedef typename iterator_traits<_Iter>::value_type  value _type;

我们可能对typedef很了解，即定义一个别名，其形式是：typedef+原类型名+新类型名；因此，我们可以知道typename iterator_traits<_Iter>::value_type是类型名；但是感到困惑的是这里为什么要使用typename关键字？

typename的常规用法

typename在C++类模板或者函数模板中经常使用的关键字，此时作用和class相同，只是定义模板参数；在下面的例子中，该函数实现泛型交换数据，即交换两个数据的内容，数据的类型由_Tp决定。

template <typename _Tp>
inline void swap(_Tp& __a, _Tp& __b) 
{
  _Tp __tmp = __a;
  __a = __b;
  __b = __tmp;
}

typename的第二个用法：修饰类型

在介绍第二个用法之前先了解下一些基本概念，

限定名和非限定名

限定名(qualified name)，是限定了命名空间的名称。看下面这段代码，cout和endl是在命名空间std定义的，必须加上std::，使其为std::cout和std::endl，因此称其为限定名。

#include <iostream>

 int main()  
{
    std::cout << "Hello world!" << std::endl;
}

若在主函数前面使用using namespace std;或者在主函数内使用using std::cout;，然后使用时只用cout和endl，它们的前面不再有空间限定std::，所以此时的cout和endl叫做非限定名(unqualified name)。

#include <iostream>
 using namespace std;
 int main()  
{
    //using std::cout;
	//using std::endl;
	cout << "Hello world!" << endl;
}

依赖名和非依赖名

依赖名(dependent name)是指依赖于模板参数的名称，而非依赖名(non-dependent name)则相反，指不依赖于模板参数的名称。看下面这段代码：

template <class T>
class MyClass {
     int i;
     vector<int> vi;
     vector<int>::iterator vitr;
  
     T t;
     vector<T> vt;
      vector<T>::iterator viter;
 };

因为int是内置类型，前三个定义的类型在声明这个模板类时就已知,叫做非依赖名。然而对于接下来的三行定义，只有在模板实例化时才能知道它们的类型，因为它们都依赖于模板参数T。则T, vector<T>, vector<T>::iterator称为依赖名。

类作用域

在类外部访问类中的名称时，可以使用类作用域操作符，调用通常存在三种：静态数据成员、静态成员函数和嵌套类型：Mydata::value,Mydata::function,Mydata::str;

 class Mydata {
     static int value;
     static int function();
     typedef string str;
 };

下面来看一个例子：

template <class T>
 void function()
 {
	T::iterator *iter;
	.....
 }

看到上面这个例子时，我们脑子里可能会有两种想法：第一：T::iterator *iter;实现乘法，iterator是类T的一个成员；第二：定义一个指针，指针指向的类型为T::iterator；

这样的话就会产生异议，由上面的介绍可以知道iterator是类T的静态数据成员，静态成员函数或者是嵌套类型；如果没有修饰关键词typename编译器可能认为我们是想实现乘法运算；若我们的本意是想定义一个指针时，这是就需要typename来修饰，即在T::iterator前面加上关键字typename；

template <class T>
 class myData()
 {
	typename T::iterator *iter;//定义一个指针
	typedef typename iterator_traits<_Iter>::value_type  value _type;//定义一个别名
	.....
 };

typename使用规则

typename在下面情况下禁止使用：

1. 模板定义之外，即typename只能用于模板的定义中
2. 非限定类型，比如int，vector<int>之类
3. 基类列表中，比如template <class T> class C1 : T::InnerType不能在T::InnerType前面加typename
4. 构造函数的初始化列表中

如果类型是依赖于模板参数的限定名，那么在它之前必须加typename(除非是基类列表，或者在类的初始化成员列表中)。

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